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    高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2章 组成细胞的分子第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者优质课ppt课件

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    这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2章 组成细胞的分子第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者优质课ppt课件,共51页。

    第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
    说一说生活中富含蛋白质的食物有哪些?
    构成细胞和生物体结构的重要物质,称之为结构蛋白
    图中黄色区域的部分细胞分泌胰岛素,调节血糖平衡
    蛋白质的主要功能和实例(连一连)
    总体来说,蛋白质是细胞的基本组成成分,具有参与组成细胞结构、催化、运输、信息传递、防御等重要功能。可以说,细胞的各项生命活动都离不开蛋白质。
    蛋白质是生命活动的主要承担者
    1、蛋白质是生物体主要的能源物质。( )2、蛋白质是构成细胞结构的重要物质。( )3、所有激素的化学本质都是蛋白质。( )4、下列关于能源物质的叙述,正确的是( ) A、蛋白质可作为细胞的能源物质 B、生物体中主要储存能量的物质是糖类 C、生物体进行生命活动的主要能源物质是脂肪 D、所有糖类都可作为生物体的生命活动提供能量。
    从某些动物组织中提取的胶原蛋白,可以用来制作手术缝合线。手术后过一段时间,这种缝合线就可以被人体组织吸收,从而避免拆线的痛苦。
    讨论1、为什么这种缝合线可以被人体组织吸收?2、这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收?
    这种手术缝合线要变成小分子物质才能被吸收;因此说蛋白质在化学组成上应该可以分解成更小的分子。
    二、蛋白质的基本组成单位——
    1.氨基酸:是组成蛋白质的基本单位
    必需氨基酸(8种):人体不能合成,必须从外界获取的氨基酸
    非必需氨基酸(13种):人体细胞能够合成的氨基酸
    甲硫氨酸、赖氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸
    记忆小贴士:“甲携来一本亮色书”
    2.种类:在人体中,组成蛋白质的氨基酸有21种
    观察分析:下面四种氨基酸都有的组成元素是什么?结构有哪些共同的特点?
    二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸
    侧链基团:决定氨基酸的种类和理化性质
    H H N
    一定有C、H、O、N,有的含S等
    每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。碳原子还连接一个H原子和一个侧链基团,用R表示。
    一个“中心”三个“基本点”
    书写化学基团,短线一定要带上
    思考:判断下列分子是不是氨基酸?如果是的话,R基是什么,共有的部分是什么?
    1、氨基酸之间的差异是由R基引起的。( )2、每种氨基酸不一定只含有一个氨基和一个羧基。( )3、有些氨基酸不能在人体细胞内合成。( )4、某氨基酸分子中含有两个氨基,其中一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,则另一个氨基( ) A、在羧基上 B、和羧基连在同一个碳原子上 C、在R基上 D、在氨基上
    1、谷氨酸的R基为—C3H5O2,1分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数依次是( ) A.5、9、4、1 B. 4、8、5、1 C. 5、8、4、1 D. 4、9、4、1
    2、下列哪项不是构成蛋白质的氨基酸( )
    “一查”:是否有氨基和羧基;“二看”:是否有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。注意:只有两者同时具备才是组成生物体蛋白质的氨基酸
    氨基酸如何形成蛋白质?
    三、蛋白质分子结构多样性的原因
    注意:肽链的命名与氨基酸个数一致。
    由几个氨基酸构成,就称为几肽
    H2O中各元素的来源:
    H来自于__________ , O来自于 _____
    公式:肽键数(脱去水分子个数)=氨基酸数-肽链数
    ( )
    ( )
    ( )
    ( )
    ( )
    【检测】下图为脑啡肽的结构简式,据图回答:
    (1)脑啡肽分子是由_______种氨基酸形成的,造成氨基酸种类不同的原因是________不同。
    (2)脑啡肽中含有____个肽键,脑啡肽的名称是_____肽,形成过程称为___________,形成过程中共脱去___个水分子。
    (3)脑啡肽中有 个游离的氨基和 个游离的羧基。
    肽链:多肽呈链状结构叫做肽链。
    多肽:由多个氨基酸缩合而成的,含有多个肽键的化合物叫做多肽。
    氨基酸之间脱水缩合形成多肽链
    氨基酸之间形成氢键,使肽链盘曲折叠
    形成具有一定空间结构的蛋白质分子
    许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链,它们通过一定的化学键如二硫键相互结合在一起。
    具有一定空间结构的蛋白质分子
    多条肽链形成复杂的空间结构
    【总结】氨基酸脱水缩合形成结构复杂的蛋白质
    进入人体消化道的蛋白质食物,要经过哪些消化酶的作用才能分解为氨基酸?这些氨基酸进入人体细胞后,需经过怎样的过程才能变为人体的蛋白质?人体中的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗?
    如果用21个不同的字母代表21种氨基酸,若写出10个氨基酸组成的长链,可以写出多少条互不相同的长链?
    由n个氨基酸所构成的肽链的种类数是21n种
    =16679880978201条
    试着说出蛋白质种类多种多样的原因。(提示:一个蛋白质分子往往含有成百上千个氨基酸)
    3.图丙说明:氨基酸的排列顺序不同,构成的肽链不同。
    1.图甲说明:氨基酸的种类不同,构成的肽链不同。
    2.图乙说明:氨基酸的数目不同,构成的肽链不同。
    4.图丁说明:肽链的数目和空间结构不同,构成的蛋白质不同。
    氨基酸________
    肽链数目和盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同
    结构蛋白(组成细胞和生物体)
    (载体蛋白,血红蛋白)
    (抗体,溶菌酶,淋巴因子)
    eg:胰岛素、生长激素
    蛋白质分子结构多样性的原因
    ________(蛋白质类激素)
    ________(大多数酶)
    ________(载体蛋白,血红蛋白)
    ________(抗体,溶菌酶,淋巴因子)
    不同生物体:基因多样性
    ________(糖蛋白)
    同一生物体:基因的选择性表达
    蛋白质的结构与功能的关系
    蛋白质的变性、盐析、水解和变质
    蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。
    变性使蛋白质的空间结构变得伸展、松散
    强酸、强碱、重金属离子等
    蛋C白质的变性、盐析、水解和变质
    向某些蛋白质溶液中加入无机盐后,可降低蛋白质的溶解度,使蛋白质析出,这叫盐析。是物理变化,可复原。
    在蛋白酶的作用下,肽键断裂,蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。
    被腐生微生物分解转化为了其他物质。
    源于必修1 P32“与社会的联系”①熟鸡蛋更容易消化的原因是____________________________________________________________。②蛋白质变性后还可用双缩脲试剂检测吗?并说明理由:_____________________________________________________________。
    高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解
    能,因为蛋白质变性后空间结构改变,并没有破坏氨基酸之间的肽键
    【专题】蛋白质相关计算
    (1) 3种氨基酸,每种氨基酸数目无限情况下,形成二肽或三肽的种类:
    (2) 3种氨基酸,每种氨基酸只有一个的情况下,形成二肽或三肽的种类:
    2. 蛋白质形成过程的相关计算
    (1)肽键数=失去水分子数=
    (2)游离的氨基或羧基数=
    肽链数 + R基中的氨基或羧基数
    (3)蛋白质相对分子质量=
    氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量 - 脱去的水分子数×18
    1、胰岛素有A、B两条肽链,A链有21个氨基酸,B链有30个氨基酸,胰岛素分子中肽键的数目是(       )A.48个 B.49个C.50个 D.51个
    2、测得某蛋白质由2条肽链组成,共含有51个氨基酸。已知氨基酸的平均相对分子质量为128,则该蛋白质的相对分子质量约为(    ) A.6528 B.5646 C.5628 D.5238
    51×128-(51-2)×18=5646
    3. 某一蛋白质由4条肽链组成,共含有109个肽键,则此蛋白质分子中至少含有的—NH2和—COOH的个数及氨基酸数分别为(  )A.105个,105个,105个B.110个,110个,110个C.4个,4个,113个D.1个,1个,113个
    解析 肽键数=氨基酸数-肽链数,故氨基酸数=109+4=113;氨基数、羧基数最少的情况应为构成肽链的氨基酸的R基上没有氨基、羧基,仅在肽链的末端存在,因此该蛋白质至少有4个氨基和4个羧基,C正确。
    4. 组成生物体某蛋白质的氨基酸的平均相对分子质量为100,该蛋白质含有两条肽链,两条肽链中共有18个肽键,则该蛋白质的相对分子质量为(  )A.2324 B.1676 C.2000 D.3600
    蛋白质的相对分子质量=氨基酸总数×100-脱去水分子数×18=(肽键数+肽链数)×100-肽键数×18=(18+2)×100-18×18=1676。
    计算蛋白质相对分子质量时,若肽链上出现一个二硫键(—S—S—)时,除了考虑水分的减少外,要再减去2(即两个氢原子)。
    蛋白质分子中相邻近的巯基(—SH)形成二硫键(—S—S—)
    氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量-脱去的水分子数×18
    (4)蛋白质相对分子质量(含二硫键)=
    氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量- 脱去的水分子数×18- 二硫键数×2
    例题5. 某蛋白质由α、β两条肽链(α链有5个氨基酸,β链有7个氨基酸)构成。在形成该蛋白质时,氨基酸相对分子质量减少(  )A.180 B.183 C.186 D.204
    解析 氨基酸分子形成蛋白质时,共脱去水分子数=5+7-2=10个,脱去氢原子共6个(形成三个二硫键脱出的),所以氨基酸的相对分子质量减少10×18+6=186,C正确
    (1)肽键数=(2)环状肽中游离氨基或羧基数=(3)环状肽相对分子质量=
    脱去水分子数=氨基酸数
    氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量-氨基酸数×18
    6. 某环状多肽由39个氨基酸脱水缩合而成,其中含有4个谷氨酸(R基为—CH2—CH2—COOH),则该多肽(  )A.至少含有5个游离羧基 B.有38个肽键C.可能没有游离的氨基 D.一定含有21种氨基酸
    解析 不考虑R基,环状多肽中不含有游离的羧基,由于该环状多肽中含有4个谷氨酸,谷氨酸的R基中含有1个羧基,因此该环状多肽至少含有4个游离的羧基,A错误;该环状多肽由39个氨基酸形成,其所含肽键数=氨基酸数=39个,B错误;由于谷氨酸的R基中不含氨基,所以该环状多肽可能没有游离的氨基,C正确;组成蛋白质的氨基酸有21种,但是该多肽不一定含有所有种类的氨基酸,D错误。
    4. 蛋白质中原子数的计算
    (1)N原子数=各氨基酸中N原子总数=
    肽链数×2+肽键数+R基上的O原子数
    肽链数+肽键数+R基上的N原子数
    (2)C原子数=各氨基酸中C原子总数=
    氨基酸数×2+R基上的C原子数
    各氨基酸中O原子总数-脱去的水分子数=
    各氨基酸中H原子总数-脱去的水分子数×2
     7. 某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子个数是( )A.n-m B.n-2m C.n+m D.n+2m
    解题分析 n个氨基酸形成m条肽链,肽键数为(n-m)个,每个肽键连接的一端有1个氧原子。每条肽链中至少有一个羧基,每个羧基中含2个氧原子。故该蛋白质至少有氧原子的个数为n-m+2m=(n+m)个。
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